有头有脸的VC都去投核聚变了

如果说，我是说如果，地球上有取之不尽、用之不竭的能源，又高效，又清洁，还不污染环境，这个世界会变成什么样子？人类社会又会是什么图景？

有此一问是因为看到了某些线索，而线索正是来自资本市场。

2022年，前后不到4个月，国内两家“可控核聚变”公司先后拿到了融资。最有意味的是步调——两家公司都成立于2021年下半年，成立不久，踌躇满志，前后脚拿到了天使轮，金额都不低，投资方又是团购，还挺豪华。

那么，可控核聚变，以及用“如果”指向的那个未来，这二者的关系在哪里？

可控核聚变有个更形象的名字叫“人造太阳”，你可以想象一下能源取之不尽、用之不竭的画面，当然，如果需要更准确的勾画，就来参考刘慈欣在《三体》中的说法吧——“没有钱也没有时间建一个发电厂，也没什么，从今以后，能源在地球上已经不再是什么需要节约的东西了。”

“一次不亚于工业革命的革命”，这样一份美好图景，资本已经开始买单了。但同时要关注的问题是，这一次，“人造太阳”能绕开“永远的30年”这个魔咒吗？

“投资元年”

每年都会有人喊出某个“投资元年”，2022年，概念落在了可控核聚变上。

2月份，能量奇点获得将近4亿人民币的天使轮融资，投资方是米哈游、蔚来资本、红杉种子、蓝驰创投；

6月份，星环聚能获得数亿人民币的天使轮融资，后面有近10家VC，包括顺为资本、昆仑资本、中科创星、远镜创投、和玉资本、红杉种子、险峰长青、九合创投、联想之星、英诺天使基金、元禾原点、华方资本等。

VC、PE、CVC都来了，为什么突然有这么多钱涌入这样一个新兴赛道？

不过在此之前，要先回答另一个问题，它算得上一个赛道吗？

如果按企业数量来说，似乎称其为“赛道”有点勉强。中科创星创始合伙人米磊告诉我，全球能做可控核聚变的人寥寥无几，商业公司在30家左右，国内更是屈指可数；其次，它真的新，米磊说，他看到星环聚能时，直觉就像2016年看到自动驾驶或商业航天。

“确实没有几个人能做这件事，我有三个人才筛查漏斗，第一要有很强的物理基础，这是科学素养、工程能力主导的最底层因素，全球范围内有几百到几千人；

第二是有工程功底的人，就拿中美过去50年建核电站的人才密度，全球范围内大概有几十万人可以解决核聚变的工程问题；

第三是创过业、懂得与资方、政府沟通，懂商业化的团队，那这个在全球范围内是个位数”。蓝驰创投投资总监孙登科说。

能量奇点创始人杨钊曾就读于北大物理系，之后在斯坦福大学物理系理论物理和人工智能交叉方向博士毕业。在做能量奇点以前，他在国内做关于音乐与AI的创业，公司叫元悦科技，拿到过金沙江创投的融资，目前已注销。

孙登科认为，博士毕业后的杨钊致力于创业，是希望在科学脑袋上加上商业思维，如今的可控核聚变项目算是回归了他的老本行。

再说星环聚能的创始人陈锐。

他一直在清华大学物理系就读，博士毕业后留校做相关科研，公司技术负责人谭熠是清华大学工程物理系副教授。米磊此前也是物理系毕业，对可控核聚变关注已久，四五年前这一投资方向就躺在他的PPT中，2022年2月，谭熠和陈锐到米磊办公室与他聊了两个小时，“我们一直在探讨技术，聊完后，就决定投了。”

人才的稀缺性必然导致投资机构们没有条件筛选，能做的就是最强的。但融资之所以在此时连续出现，海外出现代表性案例是个不容忽视的因素。

2021年12月，美国公司Commonwealth Fusion Systems（CFS）宣布拿到18亿美元的融资。

这一数字，刷新了人类历史上核聚变私人投资额的新纪录。报道称，这次投资方包括比尔盖茨、索罗斯、Marc Benioff、谷歌母公司Alphabet、DFJ Growth等一众大佬纷纷参投，此前投资还有意大利能源公司Eni、世界顶级富豪联手创立的投资财团Breakthrough Energy Ventures等。

CFS2018年由麻省理工学院等离子体科学与核聚变中心孵化，这里是全球核聚变研究的代表，2005年、2016年分别有过重大突破——提高其托卡马可装置的等离子体压力。

CFS诞生初衷是为了构想最小可行产品以降低成本，后来突破了高温超导技术，也就可以实现更快、规模更小、成本更低的商业化路线。目前，它计划在美国建立一座核聚变反应堆SPARC，占地近47亩，2025年实现核聚变发电。

除了上述投资方，腾讯也一早紧盯可控核聚变。英国First Light Fusion （FLF）公司背后的投资方就有腾讯，它原是从牛津大学分离出来的一家机构，2011年成立，2022年2月获得4000万美元投资，已获得1亿多美元融资。

米磊认为，科学理论上已经证明可控核聚变的可行性，近些年高温超导技术的突破，让这件事的成本大幅压缩。“所以才会涌现出创业公司”。

孙登科提到，国家对前沿科技的支持，大概率会让这些有发展前景的创业公司登录科创板，“我们不太愁回报。”

加拿大核聚变公司GF的首席执行官Mowry认为，核聚变行业与航天业有许多相似之处，航天业原先也是集中在政府机构层面展开，如今灵活的私营领域充满干劲和想象力，为航天业注入了更多活力，这是聚变行业的Space X时刻。

目前，全球30家左右从事核聚变的私营公司获超40亿美元的融资，近一半公司在过去5年间成立，其中，美国、英国所占数量位居前二，发展中国家只有中国和印度有。

这意味着，未来将不断涌现出创业者，而这些创业者也能追求除国家和国际机构一直坚持的标准设计之外的新技术，遍地开花的时代来了。

绕不开的小科普

关于核聚变，一定要厘清几个问题。

第一，为什么要做这件事？

人类没有什么社会活动不需要能源，世界上约86%的能源来自化石燃料。能源一般分为六大类，煤炭、石油、天然气、水能、核能、非水可再生能源。前三类为化石燃料，后三类为非化石能源。也就是说，煤、石油、天然气是我们现在能源的主要来源。

化石燃料不仅会枯竭，环境污染还严重，被认为是每年导致全球880万人死亡的原因。这也是为什么都在大力发展可再生能源、清洁能源，而这个世界上最被认为取之不尽、用之不竭还不污染环境的能量来源，一直是太阳。

也就是说，如果实现了对太阳能源的有序获取、有序使用，人类可能就得到了永动机，什么化石能源、能源危机、环境污染，通通不用再纳入我们的考虑范围了。

如何实现这一目标？人类需要做一个“像太阳”的永动机。太阳为什么可以持续不断发光、发热、输送能量？

有三个个条件，第一，电子从原子轨道上脱离，原子核和电子形成高速运动的等离子体状态，相互碰撞；第二，巨高温、高压条件。第三，碰撞次数要多，持续时间要长。说白了，这就是核聚变。

可控核聚变呢，就是让这个爆炸不要一下子全部爆开，而是缓慢释放，将释放的能量用来发电。那人类可不就是制造了一个小太阳么，太阳就是不断发生核聚变放出光和热。

第二，能在地球上实现核聚变吗？

为了不将这个问题复杂化，只是便于读者理解，我们简单来了解一下。

实现核聚变反应有两个途径，一般是氢原子，两个元素氘（D）和氚（T）发生反应释放能量；另一个办法是两个氦-3原子发生反应。

这些听上去不知道是什么玩意儿的东西好找吗？

氘（D）呢，在海水中能找到，含量在0.02%，1L海水中氘发生的核聚变相当于300L汽油产生的能量；氚（T）需要在裂变堆中轰击锂元素产生。

氦-3地球上的资源有限，广泛分布在月球表面，这也是为什么各个国家都有自己的登月计划，他们也都想探寻月球表面氦-3的资源位置。

有了这些元素还只是第一步，接下来，就要实现太阳内部的高温高压环境。这里有两个途径，第一是惯性约束，第二是磁约束核聚变。

惯性约束通过高能激光进行；磁约束一般要通过托卡马可装置或者仿星器，终于来到托卡马克这个东西了。

托卡马克是世界上各个国家做核聚变没有办法绕开的，因为它实验效果好、成本低，再加上高温超导体的发展更容易实现强磁环境。

比如上面提到的CFS公司，用的就是托卡马克，能量奇点的规划也是建设小型托卡马克装置，星环聚能的技术路线是球形托卡马克。

第三个问题，卡在哪儿了？

最重要的，还是成本问题。直到今天，还没有任何国家和团队实现了正输出，也就是说，产生的能量需要耗费更大的能量。

第四个问题，人类的可控核聚变发展到什么程度了？

可控核聚变这件事情已经有70年的历史了。70年前，物理学家们一直梦想着用使太阳发光的核聚变反应为电网供电。

1958年，苏联科学家首先提出“托卡马克”概念并开展研究；

1980年，美国通用原子能公司建造DIII-D；

1983年欧洲启动欧洲联合环（JET）计划，很长一段时间都是世界最大的托卡马克；

1985年日本研制出JT-60，曾经的世界三大托卡马克装置之一，运转实验超过三万次；

1988年 苏联库尔恰托夫研究所研制出T-15，并在解体前夕将T-7赠送给我国，为我国相关领域的研究提供了很大帮助。

1985年ITER项目启动，一开始拒绝中国加入，2002年经过欧盟、俄罗斯、日本协商，允许中国加入，2006年七个成员国签署协议，项目重启，这是世界最大的聚变计划。

ITER建于法国南部，35个国家出资，造价至少达220亿美元。首次试运行定于2025年，完全的聚变还要等到2035年。

再来看我国，我国核聚变研究起始于60年代，1970年开始自主设计实验装置，1984年建成中国换流器一号。然后结合苏联送给我们的T-7，1994年建成了“合肥超环”，此后进入快速发展阶段。

2007年，我们又自主设计了世界首个全超导托卡马可装置东方超环，也就是EAST，得到国际上的关注。2021年5月，东方超环实现了1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒的等离子体运行，即它可以运动一段时间了，突破了世界纪录。

也就是说，我国现在在可控核聚变的研究上，并不落后。

中国市场第一家致力于商业化核聚变的公司是在河北的新奥集团，它是一家传统清洁能源公司，2018年联合北京大学、日本东京大学等高校创立了新奥核聚变科技研发公司，现在获得1.5亿美元的资金投入，说是2019年建造了中等规模的球形托卡马克。

接下来就是上面刚拿到融资的两家创业公司，能量奇点、星环聚能。

而在世界上还有多家公司不容忽视，除了我们上述提到的CFS（Common Wealth Fusion）、FLF（First Light Fusion）。

General Fusion(GF）是一家加拿大公司，现已获2亿美元融资，现委托英国聚变研究中心在伦敦以西的泰晤士河河湾处卡姆勒村庄建设已做示范站，计划2025年运行。

Helion Energy是一家美国公司，总部在华盛顿，创始人曾在美国能源部从事聚变项目研究。去年11月刚拿到了超5亿美元融资，投资方包括Facebook联合创始人、Open AI首席执行官等。它承诺2024年展示核聚变产生的净电力，生成10年进行商业电力销售。

TAE Technologies也是成立于1998年的美国公司，总部在加州的Foothill Ranch，现已拿到8.8亿美元融资，创始人说，“企业能建造的设施不比国家逊色”。

“永远的30年”

关于可控核聚变，科学界有个梗，那就是实现它永远需要30年。

米磊认为，现在的商业可控核聚变就像马斯克当年做小卫星一样，“当我看到可以改变世界的技术就会眼前一亮，商业实现也许需要20年，但是坚持去做，技术上10年可能会有大的突破。”

海外不少创始人认为人类将在2030年左右首次实现基于核聚变的商业电网，2040年左右将首次可实现核聚变能源在空间推进领域中的应用。TAE Technologies首席执行官Michi Binderbauer说，“我们很有可能在不到10年的时间里实现这个目标。”

几位在创业公司就职的聚变研究人员说，“私营公司说10年内就能成功，只不过是为了吸引投资者，10年内实现聚变商业化的想法过于乐观了。”

星环聚能的技术负责人谭熠则说，需要“较长的建设周期”和“较大规模的投入”才能实现商业化落地，没有明确表示过时间。

英国核聚变工业协会在英国的公关部总监Windridge同时也是一位等离子体物理学家，“我相信它就要实现了，这个难题迟早会被攻克，结果将是革命性的。”

顺带提一句，刘慈欣的态度更不乐观，预测的时间更长。他说，核聚变有个“50年定律”，从氢弹诞生到现在，你问科学家可控核聚变用来发电什么时候能实现?他们都说是50年，到现在你问他们，还是50年。

参考资料：

中、美、欧谁能实现人类终极能源. 果冻. 新财道.

民间产业发力，核聚变能源或指日可待. Phlip Ball. 网易订阅